MIT新一代类昆虫无人机还能承受人为撞击

们都知道，蚊子这种「惹人厌」的生物在飞行中具有极高的灵活性和复原能力。这些特性使得它们能够在大风、堆满障碍物以及其他不确定的空中环境中顺利地导航。遗憾的是，这些特性很难植入到微型飞行机器人中。

近日，MIT 电子工程与计算机科学系（EECS）助理教授 Kevin Yufeng Chen 构建了一种接近昆虫敏捷度的系统，并开发了一个无可比拟敏捷型和回弹性的类昆虫无人机（insect-sized drone）。

这款空中机器人由一种新型的软致动器赋能，使得它们能够经得起实际飞行中的物理碰撞等。Chen 希望未来这款无人机可以为农作物授粉或者在狭小空间中执行机械监理任务，从而为人类提供帮助。相关研究发表在了 IEEE Transactions on Robotics 期刊上。通常情况下，无人机需要广阔的空间，因为它们既不能灵活地在狭窄空间中导航，也没有足够的鲁棒性在拥挤的环境中承受碰撞。现今的无人机体积都很大，无人机大多数应用都涉及到户外飞行。但问题是：你能创造出昆虫大小的无人机，并使其在非常复杂、杂乱的空间里飞行吗？

Chen 表示，制造小型空中无人机的挑战是巨大的。小型无人机的结构与大型无人机完全不同。大型无人机通常由电机提供动力，但当你缩小它们时，电机就会失去效率。因此，对于类昆虫无人机，你需要寻找替代品。

人机得以飞行，但它们非常脆弱。Chen 设计了一种更具弹性的微型无人机，采用软致动器，而不是比较硬的、易碎的致动器。

软致动器由涂有碳纳米管的薄橡胶圆筒制成。当对碳纳米管施加电压时，它们产生一种静电力，挤压并拉长橡胶圆筒。反复的拉伸和收缩使无人机的翅膀快速的煽动。

Chen 采用的致动器可以每秒拍打近 500 次，赋予无人机类似昆虫般的弹性。你可以在它飞行时去击打，但它会自行恢复。除此以外，它还可以做空中翻筋斗等具有攻击性的动作。它的重量只有 0.6 克，大约是一只大黄蜂的重量。这款无人机的外形看起来像带有翅膀的小卡带，不过 Chen 正在研制一种外形像蜻蜓的新型原型机。

康奈尔大学电子和计算机工程系助理教授 Farrell Helbli

（编辑：张家口站长网）

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